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硫酸钡比浊法的改良及其在生物冶金浸出体系硫酸根浓度测定中的应用

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中南大学学报（自然科学版） 2013年第6期44卷 2186-2191页

作者：彭安安刘红昌聂珍媛夏金兰赵政东中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 中南大学教育部生物冶金重点实验室湖南长沙410083

为改良现有硫酸钡比浊法,以适应生物冶金复杂样品浸出体系中硫酸根离子浓度的测定,探讨不同稳定剂、无水乙醇用量、Tween-80用量和酸度等对硫酸钡分散体系稳定性的影响,得到比浊法测定硫酸根离子浓度体系中的最佳条件是:无水乙醇3.0 mL,... 详细信息

为改良现有硫酸钡比浊法,以适应生物冶金复杂样品浸出体系中硫酸根离子浓度的测定,探讨不同稳定剂、无水乙醇用量、Tween-80用量和酸度等对硫酸钡分散体系稳定性的影响,得到比浊法测定硫酸根离子浓度体系中的最佳条件是:无水乙醇3.0 mL,0.1 g/LTween 1.0 mL,pH=1.0。在测量波长420 nm处,硫酸根浓度在0.1-0.8mmol/L范围内符合比尔定律。该方法的检出限为0.55 mg/L,定量限为1.82 mg/L。该方法简便快速,回收率为98.9%-101.9%,相对标准偏差为0.68%-1.90%。与GB/T 5750.5—2006国标法比较,该方法操作简便、快捷,结果可靠,在生物浸矿液硫酸根离子浓度的测定中得到较好结果。

关键词：比浊法稳定性改良生物冶金硫酸根离子浓度测定

High efficient mixed culture screening and selected microbial community shift for bioleaching process

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2011年第6期21卷 1383-1387页

作者：李寿朋郭宁武海艳邱冠周刘新星中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学生物冶金教育部重点实验室长沙410083

To screen the high efficient mixed culture and understand the bioleaching behaviors of mixed culture for low-grade copper sulfide ore bioleaching,ten mixed cultures were collected and screened from different acid mine drainages obtained from sulfide mines of *** leaching rate was set as criterion to screen the mixed culture and the metagenomic *** genome array（CGA） was used for analyzing the mixed culture microbial community shift during the bioleaching *** results indicate that the mixed culture obtained from Yinshan（YS） lead-zinc mine in Dexing of Jiangxi province in China reaches the maximum copper extraction（68.89%） during the one bioleaching period of 24 *** results show that YS culture contains nine kinds of bacteria which are belong to six divisions,and the microbial community structure is changing during the bioleaching *** provides a good way to accelerate the bioleaching process and reveals the microbial community shift during the bioleaching process.

关键词： bioleaching high efficient mixed culture community genome array(CGA) microbial community shift

Bioleaching of Pb-Zn-Sn chalcopyrite concentrate in tank bioreactor and microbial community succession analysis

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2013年第12期23卷 3758-3762页

作者：王军赵红波庄田覃文庆朱珊邱冠周中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学生物冶金教育部重点实验室长沙410083

The variation of microbial community structure was investigated for the tank bioleaching process of Pb-Zn-Sn chalcopyrite concentrate in the presence of mixed moderately thermophilic bacteria. The parameters, such as pH value, solution potential and concentrations of metal ions, were determined by the method of polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism （PCR-RFLP） to analyze the succession of microbial community. The results showed that a final copper extraction rate of 85.6% could be obtained after tank bioleaching for 30 d. The Acidithiobacillus caldus was the dominant population with abundance of about 73.80%in the initial stage, then Sulfobacillus thermosulfidooxidans dominated from the 18th day to the end of bioleaching, while the abundance of Leptospirillum ferriphilum changed slightly. A higher solution potential within a certain range and appropriate concentration of ferric ions were essential for this tank bioleaching of chalcopyrite.

关键词： chalcopyrite tank bioleaching microbial community PCR-RFLP technique

耐高温小球藻紫外诱变育种及其耐高温性质研究

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中南大学学报（自然科学版） 2013年第3期44卷 867-873页

作者：夏金兰宁进军陈程浩万民熙聂珍媛中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 中南大学生物冶金教育部重点实验室湖南长沙410083

从内蒙古筛选得到1株淡水小球藻Chlorella sorokiniana CS-01,采用原生质体-紫外线诱变技术,以55℃高温培养为选择压力,得到1株能在该温度下存活的突变藻株,该突变藻株能够适应利用烟道气CO2培养造成的高温环境。突变藻株适应的温度范... 详细信息

从内蒙古筛选得到1株淡水小球藻Chlorella sorokiniana CS-01,采用原生质体-紫外线诱变技术,以55℃高温培养为选择压力,得到1株能在该温度下存活的突变藻株,该突变藻株能够适应利用烟道气CO2培养造成的高温环境。突变藻株适应的温度范围更广（15~55℃）,生长周期缩短,生物质产量增加;当通入装机容量为500MW的火力发电厂烟道气,其生长周期较Chlorella sorokiniana CS-01缩短2d,油脂质量分数提高20%。传代培养5代,生长情形相同,具有较好的遗传稳定性;该藻株具有火电厂、冶金厂、水泥厂等高排放工业位点固定烟道气CO2的应用价值,生物质经油脂提取和转酯反应可用于制取生物柴油。

关键词：紫外诱变小球藻耐高温性生物柴油烟道气

苏丹黑B染色法原位检测2株淡水小球藻胞内油脂累积

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中南大学学报（自然科学版） 2014年第8期45卷 2547-2552页

作者：金雪洁巩三强夏金兰聂珍媛中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 中南大学生物冶金教育部重点实验室湖南长沙410083

以2株淡水小球藻Chlorella pyrenoidosa XJ01和Chlorella sorokiniana XJ02为研究对象,对苏丹黑B染色法测定微藻胞内油脂质量分数的条件进行优化,建立苏丹黑B染色法原位测定微藻油脂的方法;并在通气条件下,检测微藻脂质质量分数及脂质... 详细信息

以2株淡水小球藻Chlorella pyrenoidosa XJ01和Chlorella sorokiniana XJ02为研究对象,对苏丹黑B染色法测定微藻胞内油脂质量分数的条件进行优化,建立苏丹黑B染色法原位测定微藻油脂的方法;并在通气条件下,检测微藻脂质质量分数及脂质累积过程。研究结果表明:当辅助染色破壁的盐酸浓度为1.0 mol/L,染色时间和温度分别为10 min和100℃时,苏丹黑B染色效果最好;在不同生长阶段,*** XJ02胞内油脂质量分数均比*** XJ01的高;此外,2株藻胞内油脂质量分数在对数生长期中期开始快速增加,到生长稳定期油脂质量分数达到最高,*** XJ01和*** XJ02油脂质量分数最高分别为25%和38.2%,随后油脂质量分数开始缓慢降低;利用苏丹黑B将微藻细胞染色后在显微镜下观察到的胞内油滴结果与其胞内油脂测定结果基本相符。

关键词：苏丹黑B染色小球藻油脂累积原位检测

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低碳生物冶金技术进展

中国矿业大学学报 2022年第3期51卷 419-433页

作者：申丽赵红波邱冠周中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 中南大学生物冶金教育部重点实验室湖南长沙410083

在“碳达峰、碳中和”的背景下,资源节约、循环与综合利用成为矿冶行业发展与转型的重要指导理念.因操作简单、成本低廉、环境友好等特点,生物冶金技术成为矿冶行业绿色高质量发展的关键技术之一.随着社会需求的变化及科学技术的进步,... 详细信息

在“碳达峰、碳中和”的背景下,资源节约、循环与综合利用成为矿冶行业发展与转型的重要指导理念.因操作简单、成本低廉、环境友好等特点,生物冶金技术成为矿冶行业绿色高质量发展的关键技术之一.随着社会需求的变化及科学技术的进步,生物冶金的研究范围不断扩大,与不同研究方向的交叉融合也日渐频繁.在传统硫化矿的基础上,生物冶金也开始广泛应用于处理铀矿、稀土矿、海底矿、深地矿、外太空矿及固体废弃物(尾矿、冶炼渣、电子废弃物等)等资源.通过VOSviewer分析了新世纪以来生物冶金领域的研究热点和发展动态,并在此基础上简要综述了生物冶金的起源和发展,“双碳”背景下生物冶金在矿冶行业的发展前景,以及硫化矿、稀土矿、铀矿和固体废弃物生物冶金的基本原理、研究与应用进展.

关键词：碳达峰碳中和生物浸出稀土铀资源循环

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一株黄铜矿专属浸出细菌的分离与鉴定

中南大学学报（自然科学版） 2007年第4期38卷 639-644页

作者：杨宇万民熙彭宏邱冠周黄菊芳胡岳华中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 中南大学生物冶金教育部重点实验室湖南长沙410083

从甘肃白银硫化矿区矿坑水中分离得到一株能够浸矿的细菌（命名为BY）,该菌株为革兰氏阴性细菌,短杆状,菌体的直径×长度为（0.45±0.05）μm×（1.5±0.4）μm,最适生长温度为25-30℃,最适pH值为2.0,化能自养型,能利用亚铁、单质硫和... 详细信息

从甘肃白银硫化矿区矿坑水中分离得到一株能够浸矿的细菌（命名为BY）,该菌株为革兰氏阴性细菌,短杆状,菌体的直径×长度为（0.45±0.05）μm×（1.5±0.4）μm,最适生长温度为25-30℃,最适pH值为2.0,化能自养型,能利用亚铁、单质硫和低浓度的葡萄糖生长,不能利用硫代硫酸钠、蛋白胨生长。研究结果表明：BY菌株与嗜酸氧化亚铁硫杆菌（简称A.f菌）WJ13位于系统发育树同一个分支中,相似度为99.66%,与标准A.f菌株ATCC23270的相似度为99.93%;编码区的核酸序列与报道序列（登记序列号DQ166839-DQ166841）仅差1个碱基,氨基酸序列完全一致;于30℃浸出27 d后,含菌株的摇瓶的Cu^2＋的质量浓度即达到60 mg/L,而无菌浸出时Cu^2＋的质量浓度仅为10 mg/L,表明该菌株具有应用于黄铜矿浸出的潜力。

关键词：嗜酸氧化亚铁硫杆菌生物浸出亚铁氧化酶基因 16SrRNA序列黄铜矿

Leptospirillum ferriphilum耐砷能力的驯化及驯化机制

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中国有色金属学报 2019年第3期29卷 617-627页

作者：郑兴福聂珍媛夏金兰刘李柱杨洪英中南大学资源加工与生物工程学院教育部生物冶金重点实验室长沙410083 东北大学冶金学院沈阳110819

为了获得耐砷能力较高的中度嗜热嗜酸浸矿菌Leptospirillum ferriphilum,采用连续转接驯化法进行耐砷驯化,并对菌株的驯化机制进行研究。结果表明:驯化后Leptospririllumferriphilum菌的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)耐受浓度分别提高到7.0g/L和11.0g/... 详细信息

为了获得耐砷能力较高的中度嗜热嗜酸浸矿菌Leptospirillum ferriphilum,采用连续转接驯化法进行耐砷驯化,并对菌株的驯化机制进行研究。结果表明:驯化后Leptospririllumferriphilum菌的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)耐受浓度分别提高到7.0g/L和11.0g/L;As(Ⅴ)驯化菌株对砷黄铁矿的浸出作用明显比As(Ⅲ)驯化菌株强;砷驯化菌细胞官能团发生明显变化,多糖和蛋白质含量明显增多,细胞表面负电荷明显降低,以适应高砷的环境。同步辐射原位C-K边XANES谱图表明,驯化菌糖类和蛋白质的分布位置发生了变化;DFT理论计算表明,驯化菌更容易吸附到矿物表面上。

关键词：砷砷黄铁矿黄铁矿驯化

德兴铜矿酸性矿坑水水样与底泥中微生物群落多样性及其群落结构变化

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生态学报 2008年第10期28卷 4841-4848页

作者：郑璐尹华群曹琳辉晁婧陈棋炯刘学端生物冶金教育部重点实验室中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083

江西铜业集团德兴铜矿是中国最大的露天开采铜矿,已有1000多年的开采历史,因此它为极端环境下微生物群落结构研究提供了一个优良素材。应用16SrRNA基因的PCR克隆技术检测了来源于该铜矿3个不同样地的水样与底泥中的微生物多样性。通过R... 详细信息

江西铜业集团德兴铜矿是中国最大的露天开采铜矿,已有1000多年的开采历史,因此它为极端环境下微生物群落结构研究提供了一个优良素材。应用16SrRNA基因的PCR克隆技术检测了来源于该铜矿3个不同样地的水样与底泥中的微生物多样性。通过RFLP分析获得40个OTUs,测序和系统发育分析表明它们属于7个不同的系统发育分区,即Acidobacteria,Acti-nobacteria,Nitrospira,α-Proteobacteria和γ-Proteobacteria,Firmicutes,δ-Proteobacteria。这些克隆中的大部分属于γ-Proteobacteria,α-Proteobacteria和Nitrospira。进一步的分析结果表明在各样点水样中的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)所占比例大于其在底泥中的比例,而底泥的嗜酸菌属(Acidiphilium)所占比例明显高于水样,这可能与底泥的缺氧环境和Acidiphi-lium菌能够将三价铁还原成二价铁的特性有关。

关键词：酸性矿坑水(AMD) 底泥微生物多样性 16S rRNA RFLP